automatización y robótica industrial Tiempo de lectura: 5 minutos

La automatización y la robótica industrial son los pilares que han hecho posible la consolidación de la Industria 4.0, además de traer consigo numerosos beneficios para la productividad y eficiencia de los recursos de producción.

Los diversos modelos de automatización industrial que se implementan en la actualidad eliminan el factor subjetivo de las decisiones humanas, consiguiendo menores márgenes de error y procesos más precisos, al mismo tiempo que liberan a la mano de obra humana de tareas repetitivas o peligrosas.

La automatización y robótica industrial

La automatización hace referencia al proceso en el que una máquina o sistema automatizado es capaz de realizar una actividad sin necesidad de la intervención humana y de tareas de supervisión y guía externa.

Esto abre un mundo de posibilidades para las aplicaciones de los diferentes tipos de automatización industrial y la mejora de muchos procesos. Sobre todo, desde que la automatización ha avanzado de forma abismal y no solo se acota a la repetición y mecanización de los movimientos de los humanos, sino que son máquinas inteligentes capaces de cumplir una función concreta.

Hablar de automatización conlleva hablar también de robótica industrial, en referencia al diseño y empleo de robots para la realización de procesos automáticos y controlados en el ámbito industrial.

La normativa ISO define que un robot industrial es aquel sistema manipulador que cumple estas características:

  • Está programado en tres o más ejes multipropósito.
  • Actúa y es controlado de forma automática.
  • Es reprogramable.

Otra de las características por la que la robótica tiene tan buena aceptación y aplicabilidad en procesos industriales es porque son máquinas capaces de realizar tareas repetitivas y tediosas de forma continua y sin menguar su eficacia, por lo que son claves para el buen funcionamiento de una cadena de montaje sin fricciones.

Además de ganar en eficiencia, el automatismo industrial ha mejorado la seguridad de las producciones, ya que los operarios no deben de realizar tareas peligrosas o muy delicadas y cuentan con robots automatizados inteligentes capaces de reaccionar ante la presencia humana, creando también un espacio de trabajo colaborativo.

Es el caso, por ejemplo, de la industria química en la que la manipulación de compuestos nocivos o en situaciones de temperatura extremas es llevado a cabo por robots preparados para esta tarea, ejerciendo la precisión, delicadeza y exhaustividad necesarias para que el proceso sea exitoso.

Por otro lado, la robótica industrial también está muy desarrollada en las tareas de logística, tanto por su capacidad de mover cargas pesadas de forma segura, como por contar con funcionalidades que les permite reconocer referencias o tipos de producto para realizar tareas de embalaje, almacenamiento o pick & place.

Ventajas que aporta la robótica industrial

Visto cómo trabajan los robots industriales y las posibilidades de los procesos de automatización, son muchos los profesionales que coinciden en los beneficios que aporta la robótica industrial en sus ámbitos de trabajo:

  • Aumento de la eficiencia de los procesos productivos.
  • Mejora del funcionamiento de las cadenas de montaje.
  • Reducción de los tiempos de producción
  • Mejor aprovechamiento de los materiales y recursos empleados en la producción, tanto de materiales como recursos energéticos.
  • Condiciones de trabajo más seguras y menos exposiciones a trabajos peligrosos o nocivos.
  • Aumento de la productividad, y con ello una reducción directa de los costes.
  • Aumento de la calidad de los productos finales y reducción de los productos defectuosos que llegan al final del proceso.
  • Los procesos automatizados ofrecen mayor flexibilidad y adaptabilidad, según las necesidades de producción.

Tipos de automatización para la robótica industrial

Según las necesidades y demandas de capa industria y modelo de producción, son diversos los tipos de automatización que se pueden aplicar. En concreto, se suele hablar de tres modelos de automatización:

Automatización fija

Puede parecer que este tipo de sistema automatizado es limitado ya que comprende que el robot está programado para realizar una tarea de forma consecutiva.

Sin embargo, para producciones en masa y a gran escala, es el tipo de automatización industrial que más beneficiosa resulta y que consigue mejoras de eficiencia considerables, gracias a que un robot puede realizar tareas repetitivas sin perder precisión.

Automatización programable

Es el tipo de automatización intermedia porque se trata de un sistema programable. Es decir, es el tipo de automatización en robótica industrial en la que es posible reprogramar el software que alberga un robot.

Esta reprogramación hace posible que un robot pueda reconfigurarse y realizar diversas tareas. Este tipo de robot en la que su acción automatizada es reprogramable es muy útil en producciones donde se ha de abarcar diferentes variantes o modelos.

Automatización flexible 

Es el tipo de robótica industrial articulada en una serie de estaciones conectadas entre sí, pero que funcionan de forma independiente.

De esta manera, un ordenador central tiene controlado todos los sistemas automatizados para que estos realicen las tareas de forma conjunta y ordenada.

Este tipo de automatización hace posible que los robots trabajen interconectados y que el intercambio de información coordine sus acciones.

¿Cómo se lleva a cabo la automatización de procesos industriales?

Las fases de automatización, a grandes rasgos, suelen estar compuestas por estas etapas principales y el resto de proceso puede varias según las características de cada sistema o la maquinaria industrial que implique.

Sin embargo, todo proceso de automatización necesita contar con:

Captación de información

Supone obtener todo tipo de datos que sean necesarios para que una máquina automatizada pueda ejecutar una acción concreta y válida.

Para ello un sistema automatizado se vale de visión artificial, sensores o cámaras para recoger información relacionada con el peso, la velocidad, el tamaño, la posición,… de los productos a manipular.

Procesado

En esta dase se analizan en interpretan los datos recogidos para lo que es necesario un software para que procese datos y dé información que determine qué hay que hacer.

Decisión

Es la última etapa en la que el robot decide acorde a los datos que maneja y ejecuta una acción como respuesta automatizada.

Es importante destacar el papel de los sistemas de visión artificial para hacer posible el proceso de automatización industrial de forma efectiva, ya que es de los componentes que permite la recogida de datos y verificación de acciones a lo largo de todos los procesos.

Junto a esto, la capacidad de contar con procesadores que puedan interpretar los datos de forma eficiente es lo que determina que un robot automatizado realice con éxito su trabajo.

¿Qué tecnologías son necesarios para la creación de sistemas industriales automatizados?

Para que los procesadores y softwares que configuran la robótica sean más eficientes y escalables, es necesario que cuenten con las tecnologías e innovaciones que, por ejemplo, hacen al sistema más rápido, escalable e “inteligente”.

La inteligencia artificial es clave para considerar que una máquina automatizada pueda aprender -Machine Learning- y diseñe sus propios patrones de acción, a través de la información que ha procesado y sin necesidad de ninguna intervención humana.

Por su parte, la complejidad de los sistemas y la volumetría de datos que se maneja en el contexto actual obligan a dar un paso más y contar con procesos de aprendizaje automatizado más avanzados, como es el Deep Learning. Esta tecnología capacita a que la máquina tome la decisión más eficiente a partir del modelado de abstracciones de alto nivel.

Llevar al terreno estos componentes tecnológicos es posible por el proceso de automatismo industrial, el que hace permite que estas tecnologías se llevan al terreno, sean tangibles y den resultados.

De esta forma, contando con diversidad de procesos, tecnologías y sistemas adaptados a la automatización, se consigue que la robótica industrial sea capaz de analizar datos, aprender de ellos y aplicar los resultados en forma de una respuesta sin márgenes de error.